西南交大电机学2变压器剖析.ppt

中点移动小结 中点移动现象的原因在于存在零序电动势 Y,yn联结变压器一次侧无零序电流，二次侧有零序电流励磁，产生零序磁通从而建立零序电动势 组式三相变压器一相短路后果严重 心式三相变压器须限制中线电流 其他联结组的三相变压器都不会出现相电压严重不对称的现象，可以负担各种不对称负载 不对称运行小结 不对称运行的分析常采用对称分量法——把不对称的三相电压或电流用对称分量法分解为对称的正序分量系统、负序分量系统和零序分量系统。分别对各对称分量系统作用下的运行情况进行分析，然后把各分量系统的分析结果叠加起来，便得到不对称运行时总的分析结果。 零序分量电流三相同相，其流经变压器的情况与变压器的连接方法有关： ①Y，y；Y，d；D，y；D，d连接无零序电流。 ②YN，d；D，yn连接零序电流在双侧绕组内均可流通。 ③YN，y；Y，yn连接零序电流只能在YN、yn侧流通。 在零序电流可以流通的连接组中，其零序阻抗的大小还与变压器的磁路结构有关。 不对称运行的分析步骤 列出端点方程式 把不对称的三相电压和电流分解为对称分量 列出相序方程式，画出等效电路图 求解电流和电压，或作出相量图用于定性分析 [例]三个相同的单相变压器接成三相变压器组Dyn11，有：u*k=5%，u*ka=2%，pFe=1%PN，I0=5%IN，副方接单相电阻负载r*=1。求：负载电流，零序电压 等效电路参数计算： 建立端点方程式： 分解为对称分量： 解： 各相序等效电路： 相序方程式： （标幺值表示） 联立求解： 零序电压： 由于初级对零序电势相当于有短路作用，削弱了零序磁通，零序电压很小。 4 特种变压器运行Special Transformer 自耦变压器 仪用互感器 三绕组变压器 只有一个绕组。 手柄 接线柱 4.1 自耦变压器 Autotransformer （1）自耦变压器基本结构 1 2 串联绕组 公共绕组 结构特点： 一、二次绕组之间既有磁的联系，又有直接电的联系。 （2）自耦变压器的工作原理 I + U2 － I1 E1 E2 － U1 ＋ I2 升压自耦变压器 I 降压自耦变压器 N1 N2 + U1 － I1 E1 E2 － U2 ＋ I2 I为公共电流 ②电流关系 忽略 I0，则 大小关系： 相位关系： I1与 I2 相位相反。 忽略漏阻抗 ①电压关系 I 与I2 同相位。 I = I2－I1 （ k 越接近 1，I 越小） I 与I1 同相位。 I = I1－I2 （ k 越接近 1，I 越小） 降压变压器，k＞1， 升压变压器，k＜1, 公共电流 变压器容量 S2 = U2I2 = U2 ( I1＋I ) = U2I1＋U2I = Sc＋Sa S1 = U1I1 = U1 ( I2＋I ) = U1I2＋U1I = Sc＋Sa 降压变压器 升压变压器 传导功率 Sc 感应功率 Sa U2I1 U1I2 U2I U1I ③ 功率关系 对于降压变压器，输出视在功率 对于升压变压器，输入视在功率 在 SN 一定时， k 越接近 1，Sa 越小， Sc所占比例越大，经济效果越显著。 功率传递 磁传导—电磁功率 电传导—传导功率 电磁容量（计算容量）： 传导容量： （3）自耦变压器的优缺点 比同容量的双绕组变压器尺寸小、重量轻、效率高 一二次侧有直接电的联系，故绝缘及过电压保护需加强 适合用在一次、二次电压相差不大的场合。 （ka越接近1，经济效果越明显，故一般2ka1） 任何一组不对称的三相电流 可以分解出唯一的三组对称分量 可从不对称的三相电流中求出A相的各相序的分量 其中复数运算符号 作用 正序电流只会产生正序压降， 负序电流只会产生负序压降， 零序电流只会产生零序压降， 三个分量可以单独计算，因为每一组分量都是对称的，可以用前面所讨论的分析一相的方法 对称分量法 把不对称的三相系统分解为三个独立的对称系统，即正序系统、负序系统和零序系统 【例】设有一不对称三相电压 将其分解为对称分量。 解：各相大小不等，相位差也不相同，为不对称电压。 表示为复数形式： 分解为对称分量： （1）正序、负序和零序系统都是对称系统。当求得各个对称分量后，再把各相的三个分量叠加便得到不对称运行情形。 （2）不同相序具有不同阻抗参数，电流流经电机和变压器具有不同物理性质。 （3）对称分量法根据叠加原理，只适用于线性参数的电路中。 对称分量法小结 负序分量等效电路与正序没有